Полезная мощность за период плавления
Рпол=Рсрcos 
=13040 
Здесь соs 
и 
-средние значения для периода плавления. Если принять расход электрической энергии на плавление 1 т шихты, подогрев металла выше температуры плавления на 100°, плавление и подогрев шлака равным 440 квт-ч, то для садки в 45 т потребуется 440 
45 = 19800 квт-ч. Для садки в 63 г потребуется 440 63 = 27720 квт-ч.
В первом случае выбранный трансформатор обеспечит плавление за 1,98 час. (19800:9980= 1,98 часа), или (округленно) за 2 часа; во втором случае за 2,77 часа (27720 : 9980 = 2,77 часа), или 2 час. 46 мин.
Выбор ступеней напряжения
При выборе верхней ступени вторичного напряжения рекомендуется следующее эмпирическое соотношение
Uл=15 
,
где Рк—кажущаяся мощность трансформатора.
Для нашего примера UЛ= 15 
. Для печей средней емкости (до 70 т) рекомендуется 8 ступеней напряжения, из них низшая не должна превышать 130 в. Плавное снижение мощности можно обеспечить при следующей величине промежуточных ступеней вторичного напряжения:
Треугольник Звезда
1 ступень 380 в 5 ступень (380:1,73) 219 в
2 ступень (380 0,85) 323 6 ступень (323:1,73) 186 в
3 ступень (323 0.85) 274 в 7 ступень (274:1,73) 158 в
4 ступень (274 0,85) 233 в 8 ступень (233:1,73) 134 в
Расчет диаметра электродов
Для трансформатора мощностью 16300 ква и вторичного напряжения 380в сила тока
I= 
.
Диаметр электрода определяется по формуле
D= 
,
где I-сила тока;
-удельное сопротивление электрода при 500O, для графитированных электродов 
= 10 ом/мм2´м;
k—коэффициент для графитированных электродов k=2,1 (вт/см2};
d= 
.
Ближайший размер электродов, выпускаемых промышленностью, 500 мм. Сечение такого электрода равно 1912 см2. Плотность тока для электрода
диаметром 500мм
.
Останавливаем свой выбор на электроде диаметром 500мм.
Диаметр распада электродов
Равномерность излучения на стены достигается, когда отношение диаметра распада электродов к диаметру зеркала ванны близко к 0,3.
Для нашего примера
d расп = 0,3D = 0,3 4250 = 1275 мм.
Параметры, Рекомендуемые для контроля
Правильности рассчитЫВАемых величин
Анализ литературных данных позволил определить основные пределы технологических параметров дуговых сталеплавильных печей, которые необходимо учитывать при выполнении данного задания.
1. Толщина свода:
до 20 т – 230 мм; 20–40 т – 300 мм; более 40 т – 380-460 мм.
2. Толщина стен:
до 100 т – 450-550 мм; более 100т – 550-650 мм.
3. Мощность трансформатора, МВ А:
25 т – 15-20; 50 т – 20-32; 75 т – 30-45; 100 т – 30-50;
150 т - 45-60; 200 т – 60-80; 250 т – 90-120; 400 т – 200.
4. Самые крупные печи имеют высшую ступень напряжения 450-950 В, напряжение на нижней ступени не должно превышать 163 В.
Рекомендуемое напряжение на верхней ступени (В) и количество ступеней:
200-250 В – 2 - 4 ступени; 260-300 – 4 - 6 ступеней; 320-400 – 6 - 8 ступеней;
400-500 – 8-12 ступеней; 600 и более – до 23 ступеней.
Пределы напряжения в зависимости от садки печи:
1,5 т – 104-225 В; 3 т – 116-242 В; 6 т – 115-280 В; 12 т – 120-320 В;
25 т – 132-390 В; 50 т – 146-430 В; 100 т – 163-480 В.
5. Рекомендуемая плотность тока (А/см2) в зависимости от диаметра электрода, мм:
100 – 32; 150 – 26; 200 – 23; 250 – 21; 300 – 19; 350 – 18;
400 – 16; 500 – 15; 555 – 15; 610 – 12-14.
Содержание домашнего задания
1. Рассчитать геометрические размеры электродуговой печи для заданной номинальной садки
2. Рассчитать и выбрать толщину футеровки и материалы для ее изготовления.
3. Рассчитать электрические параметры электродуговой печи (мощность трансформатора, количество ступеней напряжения, диаметр электродов).
4. По результатам расчетов на миллиметровой бумаге выполнить эскиз рабочего пространства печи (в масштабе) с послойным изображением футеровки в соответствии с рисунками 1-3.
При расчетах и выборе параметров использовать характеристики существующих ЭДП, приведенные в таблице 1.
7 ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
| Вариант | ||||||||||
| Ном. садка печи, т | 0,5 | 1,5 | ||||||||
| Вариант | ||||||||||
| Ном. садка печи, т | ||||||||||
| Вариант | ||||||||||
| Ном. садка печи, т | ||||||||||
| Вариант | ||||||||||
| Ном. садка печи, т |
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Теория конструкции и расчеты металлургических печей: В 2 т. - 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. В.А. Кривандина – М.: Металлургия, 1986. – 394 с.
2. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3 т. / под ред.
А.И. Целикова - М.: Металлургия, 1988. Т.2. – 432 с.
3. Подручный сталевара широкого профиля. / под ред. И.И. Борнацкого – М.: Металлургия, 1986. – 426 с.
4. Еднерал Ф.П., Филиппов А.Ф. Расчеты по электрометаллургии стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1962. – 230 с.
5. Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1977. – 488 с.
6. Поволоцкий Д.Я. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1989. – 345 с.